城市明挖隧道施工方式的研究

发布时间：2022-10-05 10:06 热度：

　　摘要：

　　随着我国城市化进程的不断推进，城市交通与环境的矛盾日益加剧，城市明挖隧道施工情况越来越多，但其施工中仍面临着诸多困难，本文从分析城市交通矛盾日益显著入手，探讨了城市隧道明挖施工的基本概况，进而从基坑的围护、土方的开挖、内部结构施工与管线恢复等方面分析了城市明挖隧道的具体施工过程，最后对施工过程中的注意要点进行分析。

　　关键词:城市;明挖隧道;施工方式

　　Abstract:

　　Along with the development of the urbanization, urban traffic and environment of the growing conflict, city Ming dig tunnel construction in more and more, but its construction still faces many problems, this paper analyzes the contradiction of urban traffic significant, discusses the construction of urban tunnel dug basic situation, and from the foundation pit excavation of the enclosure, earthwork, internal structure construction and pipe recovery are analyzed in terms of the specific Ming city tunnel construction process, finally to the construction process of note points are analyzed.

　　Key words: the city; Ming dig tunnel; Construction way

　　在城市的不断发展过程中，城市交通问题越来越严重，为了充分保全城市地面结构物，在繁华的城市街道修建地下过街通道、地铁建设等诸多交通问题通常都采用隧道方案来解决，本文将对城市隧道明挖施工方式进行详细的探讨和研究。

　　一、 城市明挖隧道施工的基本概况

　　随着城市的快速发展与人口的高度集中，为了缓解人口快速增长对城市交通环境的压力与威胁，不但天然气煤气的供应管道、供水、排污、光纤、通讯、供热等地下设施名目越来越复杂，地下人行通道、地铁、地下停车场、地下废物处置点等地下建筑也越来越多，各种地下构筑物的建设都需要开发隧道[1]，此类城市隧道工程施工较为复杂，其施工受到地面的建筑物、交通道路、水文地质、周遭环境、施工器具以及资金条件等各方面因素的影响较大。结合地面具体的交通环境，进行明挖隧道施工是城市地下设施施工的首选方案，

　　所谓的明挖法，就是指挖开地面，从上至下开挖土石方，达到设计标高后，再由基地向上进行顺作施工，挖出隧道的主体结构，完成后再回填基坑，恢复地面施工的方法[2]。城市隧道有其特殊性，最显著的特征表现为浅埋、地面结构物较复杂、围岩较差，明挖法对城市隧道进行施工较为简单快捷，且经济安全，但是占地较多、对交通干扰较大、地下管线的拆迁量很大、噪声和震动极易造成对环境的污染，因此要保证在城市明挖隧道的过程中交通畅通与地下管线的正常使用就一定要采取正确的明挖施工方式，获得最满意的效果。

　　二、 城市明挖隧道的具体施工分析

　　地下工程施工越来越普遍，其施工方法也有了极大的发展，城市明挖隧道施工过程较为复杂，包括如下工序：测量放样—地基的加固—基坑的支护—基坑降水—基坑开挖—模板工程—钢筋工程—大体积箱体混凝土浇筑—箱体防水的施工—基坑的回填—设备安装—隧道施工装饰—竣工验收。下文将重点就围护结构的施工、内部土方的开挖、工程结构的施工以及管线的恢复及覆土等核心环节进行分析和研究。

　　(一) 深基坑的围护

　　深基坑围护方法是多种多样的，具体可以总结为以下几点：①放坡开挖方法;②型钢支护方法;③连续墙支护方法;④混凝土灌注桩支护方法;⑤土钉墙支护方法;⑥锚杆(索)支护方法;⑦混凝土与钢结构支撑支护方法。在城市隧道的施工过程中，施工环境一般会比较复杂，因此我们可以在不同的隧道地段依据周遭建筑物环境及其地质地理环境的约束，选用不同的基坑围护方案[3]。

　　(二) 内部土方开挖。

　　内部土方开挖要注意以下几点：

　　其一，基坑的开挖：如果基坑开挖的深度要大于所用挖土机的最大挖土深度，可以采用分层开挖方式，以基坑开挖的深度，所用挖土机的合理挖土深度以及土质水文情况等为依据，再综合考虑内部土方开挖的其他要求，具体的进行分层开挖。

　　其二，坡道的开设：坡道开设是内部土方施工的关键工序，我们要根据所用机械设备、开挖路线以及施工现场的情况于坑内或坑外开设坡道。

　　其三，防陷措施。内部土方施工过程中要注意布置防陷措施，分层开挖基坑时一定要保证分层的底标高比实际地下水位高出0.5m以上，也要尽量避免落在含水量大的软土层上。如不可避免时，要采取防陷措施。对一些软土层，也可以根据土质与工作面铺垫一定厚度的砂石、塘渣、木排或者路基道板等[4]。

　　其四，排水方法的选择。要综合分析周围地质地理情况、基坑的开挖深度和宽度以及场地情况等各项技术资料，优化对比选用合适的排水方法。

　　其五，机械设备的选择。城市隧道建设中基坑开挖用到的机械设备要综合考虑工作面的大小、土方量、坡道情况以及施工进度要求等元素，根据基坑情况而定，一般选用反铲式挖土机配备自卸车进行挖土的施工;如果基坑较深而土质较差，无法采用分层开挖时，可以选择拉铲或者抓铲挖土机配备自卸车进行挖土的施工。

　　(三) 工程结构施工。

　　工程结构施工的注意重点就是模板及混凝土施工质量控制。模板多选用复合模板，其支设操作要达标，支架质量必须有可靠保障。而混凝土方面，如果体积过大极易产生裂缝，在施工过程中要避免裂缝，就一定要妥当分段、全面结构形式与约束情况;振捣密实，确保原材料质量及其与外加剂配比，掌握好混凝土的均匀性;并从模板的刚度以及环境温度等方面加以控制，避免表面温差过大[5]。

　　(四)管线恢复与覆土。城市明挖隧道施工必然会对相关地下管线与附近建筑物有一定的影响，因此在工程施工完成后，我们一定要恢复工程中移动的管线，并借此机会全面检查相关管线系统，排除存在的危险，回填好基坑，妥善安置施工中清理出来的障碍物，尽量减少工程施工对周围环境的影响。

　　三、 城市明挖隧道施工的几点注意事项

　　城市隧道明挖法施工机械较简便、通用，工程的造价较低，遇到障碍物也较为容易处理，但是其施工过程中有几点值得特别注意。

　　一方面，要做好施工前的准备工作。在施工前，相关人员一定要熟悉工程的图纸，搜集齐全的周围环境资料，特别是施工范围内地下管线分布情况，附近建筑物的基础架构与使用功能要求，周遭文物保护需求等，并充分了解隧道工程的地质与水文地理地质等条件。在搜集与调查各类现场资料的基础之上，要进行充分的分析与研究，并制定较为完善的施工组织计划与设计，严谨详细的保护周围建筑物与地下管线。对于地面交通组织要求，也要安排专项的交通组织实施方案，尽量减少对地面交通的阻碍和影响。

　　另一方面，施工过程中要做好施工监测工作。明挖隧道过程复杂，很多工序一旦操作不当，就会存在极大的危险，如在深基坑的开挖过程中，经常会因为支护结构的失稳或者变形过大而发生事故;基坑降水会对周围建筑物与构筑物产生不良影响。为了避免出现各类突发事故，而贻误工期和严重影响到邻近建筑物与道路管线等公用设施的安全、造成巨大的经济损失，我们一定要在施工过程中加强施工监测，对现场施工进行必要的指导。

　　监测工作要全面深入到开挖过程中任何一个环节，了解围护体系的实际状态，正确估计出开挖工程总的稳定性，其过程中一旦出现诸如支护桩水平位移过快等异常情况，就要及时调整施工方式，实时采取相关的补救措施，防止事故的发生，也避免因为对建筑物等设施造成损害而产生不必要的纠纷[5]。同时，也要根据相关现场数据及时修正开挖设计数据，做到隧道明挖的信息化施工，不断积累施工经验。

　　参考文献：

　　[1] 张培岩.城市地铁明挖法围护结构常用的施工方法[J].地下空间与工程学报，2010，4：45—166.

　　[2] 朱文元,赵伟蔡.黄土地层盾构隧道开挖对地表沉降影响的有限元分析 [J].西安交通大学学报，2009，12：26—27.

　　[3] 李竹，刘静.基于数值模拟和监测监控的隧道围岩稳定性判定方法的研究 [N].北京：地质与勘探，2009,12(10): 44—54.

　　[4] 卢志强, 朱苏谨.深港皇岗-落马洲人行通道桥J3墩扩大基础钢板桩围堰施工[J].中国新技术新产品，2010,12: 36—45.

　　[5] 吴晓丽，康锦屏.城市特殊地段浅埋隧道施工方法浅析[J].晋中学院学报，2010，8：26—36.

　　[6] 刘安华，柳甫科.城市隧道与地下工程的发展与展望 [J].解放军建筑学报,2009,1(3)：77-84.